0505
оьoh
о Изобретение относитс к горной и строительной промышленности, а имен но к бурению шурфов и неглубоких скважин с отбором керна большого ди метра в м гких породах с ненарушенной структурой, Известно устройство дл бурени скважин, включающее привод вращени соосно располох енные наружную шнеко вую трубу с режущей торцовой коронкой и внутреннюю трубу, а также уст ройство дл подрезки и выемки керна размещенное в межтрубном пространст ве, выполненное в виде подпружиненн грейферных челюстей и снабженное гидроцилиндрами,причем грейферные челюсти шарнирно установлены в осно вании внутренней трубы, а гидроцили ры установлены с воэмох ностью взаимодействи с внутренней трубой с по мощью сухарей 1 ., Недостаток данного устройства Эа ключаетс в громоздкости бурового става, состо щего из двух трубболь гого диаметра, что исключает его наращивание и ограничивает максимал ную глубину бурени . Кроме того, н личие гидроцилиндров предполагает использование гидравлической системы что еще более усложн ет устройство. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс шурфобур, содержащий корпус с керноприемником, переходник, жестко закрепленный на буровой колонне, шнековую спираль с породоразрушающими лезви ми, закрепленную на корпусе, и механизм подрезки керна, включающий вертикальные валы и керноподрезные ножи 2 , Недостаток этого устройства заключаетс в необходимости реверсивного привода буровых штанг, что исключает применение стандартных резьбовых соединений штанг. Кроме того, механизм подрезки керна сложен по конструкции и ненадежен в работе при наличии шлама на забое. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы устройства. Указанна цель достигаетс тем. что у шурфобу за, содержащего корпус с керноприемником, переходник, жестко закрепленный на буровой колонне, шнековую спираль с породоразрушающими лезви ми, закрепленную на корпусе , и механизм подрезки керна, включающий вертикальные валы и керноподрезающие ножи, последние снабжены втулками со щелевидными отверсти ми в верхних торцах, установленными продольно оси вращени ножей, а переходник жестко св зан с вертикальными валами и установлен с возможностью осевого перемещени , причем нижн часть каждого вертикального вала выполнена в виде спирали, установленной в каждом щелевидном отверстии. Кроме того, переходник может быть подпружинен относительно корпуса шурфобура. На фиг. 1 изображен шурфобур, общий вид (на левой части йида-- в положении бурени , на правой - в процессе подрезки керна ; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1 (в рабочем положении керноподрезающих ножей , на фиг. 3 - вариант выполнени шурфобура с подпружиненным переходником; на фиг. 4 - керноподрезающий нож с нижним участком вертикального вала; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4. Шурфобур содержит корпус, в состав которого входит шнекова труба 1,крышка 2 и коронка 3, причем коронка 3 жестко соединена со шнекоЬой трубой 1, а крышка 2 прикреплена к шнековой трубе 1 с помощью разъемного болтового соединени . На шнековой трубе 1 и коронке 3 жестко установлена шнекова спираль 4, имеюща в своей нижней части лородоразрушающиё лезви 5. В крышке 2 размещен переходник 6 с возможностью поступательного перемещени , взаимодействующий с ней профильным участком 7 (квадрат, шлицы и т.д.), В верхней части переходника 6 выполнено средство 8 подсоединени шурфобура к буровой колонне. Нижний торец переходника б снабжен диском 9 с жестко закрепленными на нем и пропущенными через направл ющую 10 вертикальными валами 11, рабоча часть 12 которых выполнена в виде спирали и размещена во втулках 13 керноподрезающих ножей. Верхние торцы втулок 13 имеют щелевидные отверсти 14. В полости корпуса на направл ющей 10 размещена диафрагма 15, на которой посредством шарикоподшипников 16 смонтирована керноприемна гильза 17. Возможен вариант конструкции шурфобура с установкой пружины 18 между переходником 6 и крышкой 2. На переходнике 6 выполнены две канавки 19, а в крышке 2 установлены фиксаторы 20, служащие дл фиксации корпуса шурфобура относительно переходника 6 и буровой колонны в крайних положени х. Ыурфобур работает следующим образом . В процессе спуска в скважину на колонне буровых штанг корпус шурфобура подвешен на переходнике 6 и керноподрезающие ножи наход тс , в рабочем положении. При опускании на забой шурфобур останавливаетс , а переходник 6 под весом колонны буровых штанг продолжает двигатьс вниз вместе с вертикальными валами 11, которые своей рабочей частью 12, выполненной в виде спирали, вза имодействуют с щелевидным отверстием 14 в верхних торцах втулок 13 керноподрезающих ножей и .поворачивают нерабочее 21 положение Шурфобур привод т во вращение,при этом крут щий момент на него передаетс через профильный участок 7, а осева нагрузка- - от переходника 6 на крышку 2 и далее на корпус. Производитс бурение шурфа, в процессе которого породоразрушающие лезви 5 разрушают породу и она принимаетс шнековыми спирал ми 4. Неразрушенный участок в центре .забо входит в керноприемную гильзу 17, По окончании рейса, равного по длине высоте гильзы 17, углубку шурфобура прекращают и начинают медленный подъем колонны буровых штанг с одновременным вращением шурфобура . Корпус шурфббура при этом под дейстанем собственного веса остаетс на забое, а переходник 6, поднима сь относительно корпуса, приподнимает за собой вертикальные валы 11 рабоча часть 12 которых поворачивает на некоторый угол втулки 13. совместно с керноподрезающими ножа ми, производ щими подрезку керна. Затем шурфобур поднимают на дневную поверхность, очищают шнековые спирали 4 от разрушенной породы и установкой шурфобура на упор отвод т керноподрезающие ножи в положение 21, освобождают керноприемную гильзу от керна. При этом верхнее положение корпуса относительно переводника 6, когда ножи убраны в положение 21, фиксируют с помощью фиксатора 20 в канавках 19. В таком положении шурфобур поднимают над грунтоприемной площадкой с убранными ножами и извлекают керн из гильзы 17. Если веса шурфобура недостаточно дл создани на керноподрезающих ножах необходимого усили резани , например при проходке более твердых пород, то между переходником 6 и крышкой 2 устанавливаетс пружина 18 с рабочим усилием , несколько меньшим веса колонны буровых штанг. В этом случае усилие на.ножах равно весу шурфобура и части веса колонны буровых штанг, так как при медленном дви5хении переходника 6 вверх на керноподрезающие ножи передаетс часть веса колонны буровых штанг. Данное устройство позвол ет значительно повысить производительность бурени шурфов за счет автоматического включени при подъеме керноподрезного механизма.o The invention relates to the mining and construction industry, and it is known to drilling holes and shallow wells with large diameter core sampling in soft rocks with undisturbed structure. A well drilling device is known that includes a rotational drive coaxially arranged outer auger pipe with a cutting shaft. end crown and inner tube, as well as a device for trimming and excavation of the core located in the annular space, made in the form of spring-loaded grab jaws and equipped with hydraulic cylinders, and the grab the jaws are hinged at the base of the inner tube, and the hydrocyles are installed with a variety of interactions with the inner tube with the help of crackers 1.. The disadvantage of this device is in the bulkiness of the drill rod consisting of two tube diameter, which prevents its buildup and limits the maximum drilling depth. In addition, the presence of hydraulic cylinders involves the use of a hydraulic system, which further complicates the device. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is the hole drill, comprising a body with a core receiver, an adapter rigidly mounted on the drill string, a screw helix with rock-breaking blades fixed on the body, and a core trimming mechanism including vertical shafts and core slicing knives 2 The disadvantage of this device lies in the necessity of reversing the drive of drill rods, which excludes the use of standard threaded rod couplings. In addition, the core trimming mechanism is complicated in construction and unreliable in operation in the presence of cuttings at the bottom. The aim of the invention is to improve the reliability of the device. This goal is achieved by In the case of a punch box containing a body with a core receiver, an adapter rigidly mounted on the drill string, a screw coil with rock-breaking blades fixed to the body, and a core trimming mechanism including vertical shafts and core-slicing knives, the latter are equipped with sleeves with slotted holes at the tops the ends are mounted longitudinally to the axis of rotation of the knives, and the adapter is rigidly connected to the vertical shafts and mounted with the possibility of axial movement, with the lower part of each vertical shaft being for helically mounted in each slot-like opening. In addition, the adapter can be spring-loaded relative to the body of the hole hammer. FIG. 1 shows a pit drill, a general view (on the left side of the id - in the drilling position, on the right - in the process of cutting the core; in Fig. 2, section A-A in Fig. 1 (in the working position of the core-cutting knives, in Fig. 3 - option Fig. 4 shows a core-pruning knife with a lower section of a vertical shaft, and Fig. 5 shows a section BB in Fig. 4. The drill hole includes a housing that includes a screw pipe 1, a cover 2 and a crown 3 The crown 3 is rigidly connected to the screw pipe 1, and the cover 2 is attached to the screw pipe 1 by means of A detachable bolt joint. On the screw pipe 1 and the crown 3 there is a rigidly mounted auger coil 4, having in its lower part horn-boring blades 5. In the cover 2 there is an adapter 6 with the possibility of translational movement, interacting with it in the section 7 (square, splines and t . e.), In the upper part of the adapter 6, means 8 for connecting the hole hole to the drill string are made. The lower end of the adapter 6 is provided with a disk 9 with 10 vertical shafts 11 which are rigidly fixed on it and passed through the guide 10, part 12 of which is made in the form of a spiral and is placed in the sleeves 13 of core-cutting knives. The upper ends of the sleeves 13 have slit-like holes 14. In the body cavity, a diaphragm 15 is placed on the guide 10, on which core-mounted sleeve 17 is mounted by means of ball bearings 16. There is a variant of the design of the hole hole with spring 18 between adapter 6 and cover 2. Two adapter grooves 19, and in the lid 2, clamps 20 are installed, which serve to fix the drill hole body relative to the adapter 6 and the drill string to the extreme positions. Aurfobur works as follows. In the process of lowering into the well on a string of drill rods, the hole surfing body is suspended on adapter 6 and the core punching knives are in the working position. When lowering to the face, the hole drill stops, and the adapter 6 under the weight of the string of drill rods continues to move down along with the vertical shafts 11, which, with their working part 12, made in the form of a spiral, interact with the slit-hole 14 in the upper ends of the core-cutting knives 13 and. the non-operating 21 position is turned. The hole hammer is rotated, while the torque is transmitted to it through the profile section 7, and the axial load from the adapter 6 to the cover 2 and further to the housing. A hole is drilled, during which the rock cutting blades 5 destroy the rock and it is received by auger spirals 4. An unbroken section in the center. For example, it enters the core tube 17. At the end of the trip, equal to the length of the sleeve 17, the hole in the hole hole is stopped and the slow rise begins. columns of drill rods with simultaneous rotation of the hole drill. The corpus body under its own weight remains on the bottom, and the adapter 6, raised relative to the body, lifts the vertical shafts 11 whose working part 12 rotates at some angle of the sleeve 13. together with the core-cutting knives producing core trimming. Then the hole saw is raised to the day surface, the screw spirals 4 are cleaned from the destroyed rock and the core hole-cutting knives are moved to the position 21 by setting the hole hole drill on the support, the core sleeve is freed from the core. In this case, the upper position of the body relative to the sub 6, when the knives are retracted to position 21, is fixed with the help of a clamp 20 in the grooves 19. In such a position, the drill hole is lifted above the ground receiving platform with the blades retracted and the core is removed from the sleeve 17. If when the core cutting knife has the necessary cutting force, for example, when sinking more solid rocks, then spring 18 is installed between adapter 6 and cover 2 with a working force somewhat lower than the weight of the drill string. In this case, the force on the legs is equal to the weight of the hole-picker and part of the weight of the drill string, since with the adapter 6 being slowly moved upward, part of the weight of the drill string is transferred to the core-cutting knives. This device allows to significantly increase the productivity of drilling holes by automatically switching on when lifting the core cutting mechanism.
Фи1.1Phi1.1